2022 Fiscal Year Annual Research Report
Dynamics to bridge quark and hadron hierarchies
| Project Area | Clustering as a window on the hierarchical structure of quantum systems |
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| Project/Area Number |
18H05401
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
志垣 賢太 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 教授 (70354743)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
濱垣 秀樹 長崎総合科学大学, 新技術創成研究所, 特命教授 (90114610)
中條 達也 筑波大学, 数理物質系, 講師 (70418622)
郡司 卓 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (10451832)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | 高エネルギー原子核衝突 / パートン多体系 / ハドロン生成機構 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで進めてきた検出器立上と物理解析準備に立脚し、物理データを収集解析し物理成果を導出した。
ALICE実験中央検出器系の主飛跡検出器は世界最大のタイム・プロジェクション・チェンバであり、電子のドリフト長が長く、また多数の荷電粒子の検出に伴い生成する正イオンの逆流によるドリフト電場歪みを抑える機構のため、読出速度に上限がありALICE実験全体のデータ収集を律速していた。このドリフト電子検出部をワイヤ・チェンバからガス電子増幅器に置換し、鉛-鉛原子核衝突の場合で最大0.5kHzから50kHzへ2桁の高速化を実現した。本研究では郡司が大型ガス電子増幅器を担当した。
同実験前方検出器系は飛跡測定系の上流に厚さ10反応長のハドロン吸収体を備え、ミュー粒子に対する飛跡測定と同定を可能とするが、同時に一次衝突点への飛跡逆追性能に制約があった。このハドロン吸収体の上流に10層の半導体飛跡検出器を導入し、吸収体下流に既存の飛跡および運動量測定系と併せて、ミュー粒子対の不変質量分解能を向上し、また重クォークに由来する二次生成ミュー粒子の同定を可能とした。本研究では志垣が当該高度化計画の日本代表として検出器制御系の開発実装責任を担った。
従来の100倍速でのデータ収集には、検出器と併せて収集系の高速化も必須である。特に通常手法では選択的収集が困難な稀事象の高統計高精度測定のため、従来のオンラインとオフラインを統合した革新的高度化を実現した。本研究では浜垣がALICE実験共通読出系開発を担った。
収集した大量のデータは地球規模の計算グリッドで処理する。本研究では中條が筑波大学計算グリッド拠点責任者として、ALICE実験のデータ処理への貢献とともに、日本およびアジア地域の計算資源を供給するべく、計算能力、データ蓄積容量、ネットワーク速度など、各種資源の適切な配置と運用を司った。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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